¿Cuál es el planeta más grande posible?
Respuestas
Eso depende de muchos factores, incluida la distancia a la estrella, la composición de los sólidos del planeta, la composición del disco protoplanetario donde se formó, cuánto material queda en el disco en el momento de su formación y cuándo migra o no.
Cuanto más te acercas a la estrella, más material hay en fase gaseosa, por lo que sólo los metales y minerales más densos pueden unirse y adherirse. El calor de la estrella mantendrá a todos los gases moleculares, excepto a los más pesados, demasiado energéticos para permanecer unidos. Más lejos, donde las temperaturas son más bajas, se congela más material, por lo que hay más sólidos para darle volumen a un planeta embrionario y ayudarlo a crecer más y más rápido. El hielo de agua es particularmente importante porque el H2O es muy abundante y se congela a una temperatura relativamente alta. La distancia a la estrella a la que se congela el agua tiene un nombre especial: Línea de Nieve.
Se cree que los núcleos de los planetas gigantes se forman fuera de las líneas de nieve de sus estrellas (aunque a menudo migran hacia adentro más tarde), porque esa es la manera más fácil para que crezcan lo suficiente como para retener hidrógeno, helio y otros gases lo suficientemente rápido como para que el gas se extienda. todavía existirán cuando alcancen la masa crítica. Se cree que esta masa crítica es aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra, aunque ese límite no está bien limitado. Una vez que alcancen la masa crítica, si el disco de gas no se ha evaporado, el núcleo experimentará una fase de crecimiento desenfrenado hasta que se despeje un espacio en el disco de gas varias veces el tamaño del ahora planeta gigante.
"¡Pero espera!" Algunos lectores podrían decir: "¿No conocemos ahora dos planetas rocosos de más de 10 masas terrestres?" De hecho, lo hacemos: Kepler-10c y BD+20594b , inclinando la balanza a aproximadamente 17 y 16 veces la masa de la Tierra, respectivamente. Kepler 10c tiene unos 10 mil millones de años y orbita una estrella de aproximadamente la misma masa que el Sol una vez cada 45 días. Ha tenido mucho tiempo y calor para perder una envoltura de gas, si es que alguna vez la tuvo, por lo que se ha planteado la idea de que podría ser el núcleo despojado de un gigante gaseoso. BD+20594b es muy similar y orbita su estrella de 0,96 masa solar cada 42 días. Sin embargo, BD+20594b tiene sólo 3.300 millones de años. Cómo llegó a ser tan grande sin acumular mucho gas es una pregunta abierta, pero al menos habría que suponer que no quedaba mucho gas en el sistema cuando alcanzó al menos la mitad de su masa final. Sin embargo, una vez más, el límite crítico de 10 masas terrestres es confuso. El límite real puede ser mayor. O podría estar sucediendo algo completamente diferente en este sistema.
¡Raj Vardhan Singh dio una respuesta fantástica! Acabo de aprender algo nuevo. :)
Pero, ¿qué tamaño podría alcanzar un objeto hecho de roca? Supongamos que decidimos intentar crear un planeta rocoso súper enorme... ¿hay un límite?
La respuesta depende de la constitución de lo que estamos haciendo.
La Tierra tiene un núcleo de hierro/níquel. Si construyéramos nuestro planeta con hierro, nunca sufriría una fusión nuclear. El límite superior de tamaño sería enorme: podríamos añadir más y más hierro y prácticamente no pasaría nada. Sin embargo, en algún momento la fuerza gravitacional sería tan grande que superaría la repulsión entre los núcleos de hierro. No estoy del todo seguro de lo que sucedería aquí (¡no hago bolas de hierro gigantes todos los días!), pero mi sospecha es que el núcleo colapsaría y luego explotaría como una supernova. El resultado sería una estrella de neutrones: no podríamos llevar la masa al territorio del agujero negro antes de que comenzara el colapso (creo).
Pero si usáramos una mezcla de hierro, níquel y elementos más ligeros, entonces este planeta dejaría de ser un planeta aproximadamente en el momento en que pudo fusionar esos elementos más ligeros. Si hubiera una buena cantidad de hidrógeno en la mezcla, entonces podría ser del tamaño de una enana roja (aproximadamente el 7% del tamaño del sol). Pero eso, si no se convierte primero en un gigante gaseoso. Si no, ¡nuestro planeta podría llegar a ser aún más grande! Necesitaríamos un objeto grande para comenzar a fusionar carbono u oxígeno.
Supongo que este objeto se está construyendo de forma aislada. Si construyéramos esto en un área donde hubiera gas para absorber, este planeta podría pasar de ser rocoso a ser un gigante gaseoso mucho antes de que alcancemos cualquiera de estos límites.
Hay bastante incertidumbre en mi respuesta, así que Quorans: siéntete libre de comentar y sugerir cambios aquí. Pero estoy razonablemente seguro de que se podría hacer una bola de hierro muy grande, más grande que cualquier planeta rocoso que podamos encontrar.